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化工项目安全控制说明

VOCs作为可燃物,能够与氧气在一定的浓度范围(爆炸浓度的上、下限之间和爆炸上限以上)形成预混气,遇到点火源(明火、电火花、静电火花、高热物等)会发生爆炸或燃烧,并释放大量的热和气体。

危险浓度来源于VOCs和助燃气(一般为天然气)两部分。

点火源主要来源于如下几种方式:

1.明火:RTO回火或工艺装置回火。

2.电火花:位于氧化室内的燃烧器采用了电火花点火器或用电设备着火。

3.静电火花:废气高速流通与管壁摩擦及风机叶轮高速转动极易形成静电且静电无法导出起火。

4.高热物:高热物的温度高于可爆成分的起燃点时可引起爆炸,RTO炉高热物主要为氧化室内表面和蓄热陶瓷。

鉴于以上原因分析,项目安全控制如下:

1、源头控制:消除条件

1) 浓度:

A. 管道:控制废气中VOCs浓度

a. 在废气管道上设置红外LEL检测仪,检测精度±5% F.S,配置预处理系统,以确保LEL浓度检测装置的平稳、精确运行。红外型浓度检测仪检测和响应时间在4s左右,废气流速按照8m/s计算,与最近的联锁阀门的安装间距建议在32米以上,当安装间距不够时,可以通过设置缓冲罐或增大管径缩短间距。本项目只在废气主管道上设置浓度检测仪并与废气阀、紧急排放阀、高温旁通阀和新风比例调节阀连锁,保证进入RTO的VOCs废气在安全浓度范围之内。定期对检测仪进行清洗、保养是防止发生故障的一个重要工作。接地应定期检测,接地达不到标准要求,或根本未接地,也会使可燃性气体检测仪易受电磁干扰,造成故障。服役期超过使用规定要求的,应及时更换。(选择φ8/φ10的不锈钢/铜管仪表引线。引线太细,介质流速无法满足;引线太粗,响应时间太长。)

b. 浓度联锁控制:废气进入RTO前设置LEL在线检测装置,控制废气进入RTO的浓度<25%LEL,设置三级报警点(报警值可调),一级报警点为18%LEL,二级报警点为20%LEL,三级报警点为22%。LEL达到一级报警点时报警,达到二级报警点时连锁控制开启新风阀;当达到三级报警点时,紧急排放阀打开,同时废气阀关闭,新风阀开启。

c. 低点放液:废气输送管道设置0.15%坡度、风机、RTO布风腔低点设置排液口,将废气中的低流动性液体,输送过程中冷凝的液体从低点排出。防止温度升高,液体气化,浓度骤升。

d. 管道粘稠物:废气中的低流动性液体在进RTO之前进行清理。防止温度升高,粘稠物气化,浓度骤升。

B. 炉内:控制VOCs浓度和助燃气(天然气)流量

a. 起炉前扫膛:在RTO启动时,根据主程序规定先对RTO进行吹扫,至少置换10倍RTO体积的新鲜空气。

b. 运行过程中吹扫。

c. 燃烧器大小火点火、燃气压力高低联锁、泄漏检测、比例调节、UV火焰检测器。控制天然气流量。

2) 明火

A. RTO回火

a. RTO蓄热室内部有蓄热陶瓷,相当于阻火器。

b. 在RTO主风机进口设置防爆燃型阻火器,并且在废气管道上水平安装,防止管道中的颗粒物、低流动性液体或锈渣堵塞阻火器。

c. 工艺车间出口设置有喷淋塔,可以有效阻火。

B. 静电(气体流动越无序,越易产生静电)

a. 静电接地消除:废气管道选择易导静电的材质(如:碳钢、阻燃抗静电的玻璃钢、不锈钢)、废气管道焊接完焊口要打磨、不同方向的管道连接时建议45℃连接,避免90℃连接。

b. 废气中含有一定的饱和水,可以有效降低静电产生。

c. 废气流速控制:合适的管道选型和风机选型,建议废气流速小于10m/s。

C. 工艺装置起火

a. 工艺装置放空口设置阻火器

b. 在工艺装置废气管线上设置阻火器或隔断阀,将RTO系统和工艺装置完全隔开。

D. RTO系统自控阀门选择气动阀门。

3) 氧含量:RTO燃烧要求废气中氧含量>3%,废气中氧含量满足燃烧要求时,尽量减少氧气的进入量。

2、中间拦截:温度异常、压力异常

A. 管道

a. 建议在废气管道上隔50米设置爆破片,起到安全泄压的作用。

b. RTO进口温度联锁控制:当RTO进气温度异常时,系统紧急停炉处理。

c. 主风机前段设置压力变送器,确保废气管道内为微负压,废气能顺利的抽到RTO焚烧处理。

B. 炉内

a. 燃烧室温度联锁控制:在燃烧室设置双热电偶。设置三级报警点(报警值可调),当炉内温度升高,超过一级报警点报警提示,达到二级报警点设定值时,高温旁通阀打开,排放多余的温度;当RTO温度超过三级报警点设定值时,关闭废气阀,全开紧急排放阀和新风阀,使RTO设备完全通过新鲜风降温。

b. RTO设置泄爆口:旋转式RTO系统在废气进炉膛前设置有泄爆口,释放高压,减少损失。

c. 进出口压差联锁控制:在炉体进出风口设置有压差变送器,他们用来观测蓄热陶瓷的工作情况,检测是否堵塞或者破损。


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